m1 и m2 движутся по взаимно перпендикулярным направлениям. Какое направление движения примет шарик массой m после

Magnit

11

Хорошо, давайте разберемся в этой задаче. Итак, у нас есть два шарика, m1 и m2, которые движутся по взаимно перпендикулярным направлениям. Теперь представим, что шарик массой m сталкивается с m1.

Чтобы понять, какое направление движения примет шарик массой m после столкновения, нам нужно вспомнить основные законы сохранения в физике. Законы сохранения говорят о том, что некоторые физические величины сохраняются в системе при определенных условиях.

В данной задаче мы можем использовать закон сохранения импульса. Импульс - это физическая величина, связанная с движением тела. Закон сохранения импульса гласит, что в системе, где отсутствуют внешние силы, сумма импульсов до столкновения равна сумме импульсов после столкновения.

Первый шарик m1 имеет определенный импульс до столкновения, направленный вдоль его движения. Аналогично, шарик m2 также имеет импульс до столкновения, направленный вдоль его движения. Когда шарик массой m сталкивается с m1, происходит обмен импульсами между ними.

Давайте обозначим v1 и v2 скорости, с которыми движутся m1 и m2 соответственно. После столкновения происходит обмен импульсами, и скорости шарика m1 и m2 изменяются. Обозначим новые скорости шарика m2 и шарика m1, соответственно, как v1" и v2". Важно заметить, что m1 и m2 не меняют своих направлений движения до и после столкновения.

Используя закон сохранения импульса, мы можем записать уравнение:

\(m \cdot v + m1 \cdot v1 = m \cdot v" + m1 \cdot v1"\)

Теперь вставим известные значения: m1 и m2 движутся взаимно перпендикулярно, так что v1 = 0 и v" = 0 (шарик массой m останавливается после столкновения), поэтому уравнение упрощается до:

\(0 + m1 \cdot 0 = 0 + m1 \cdot v1"\)

Так как скорость шарика m2 не меняется после столкновения, v2" остается равным v2. Таким образом, уравнение становится:

\(m1 \cdot 0 = m1 \cdot v1"\)

Мы видим, что v1" должно быть равно нулю, иначе у нас бы получилось уравнение неравенства. Это значит, что шарик массой m после столкновения будет двигаться вдоль оси m1, в обратном направлении движения шарика m1 до столкновения.

Таким образом, направление движения шарика массой m после столкновения будет противоположно направлению движения шарика m1 до столкновения.